1.4　標準輸入/輸出函數

輸入是從輸入設備（如鍵盤）向計算機輸入數據的過程；輸出是把程序的計算結果輸出到輸出設備（如顯示器）的過程。C語言沒有提供專門的輸入/輸出語句，是利用C標準函數庫中提供的輸入/輸出函數實現的，C語言輸入/輸出函數庫見附錄D。

C標準函數庫中專門的輸入/輸出函數很多，這些函數有格式輸入/輸出函數scanf()和printf()，字符輸入/輸出函數getchar()和putchar()，字符串輸入/輸出函數gets()和puts()等。這些函數的聲明構成一個名為stdio.h的輸入/輸出函數庫，用戶程序要使用輸入和輸出函數時，要在程序文件的開始位置添加如下的宏定義，把stdio庫包含到用戶程序：

      #include<stdio.h>
  

然后在用戶程序中直接調用所需要的輸入/輸出函數即可。

1.4.1　格式化輸出函數printf()

（1）printf函數的調用格式

stdio庫提供的格式化輸出函數printf()的主要功能是向顯示器（標準輸出設備）輸出指定的若干個格式化的數據，適用于任意的數據類型。輸出值正常，返回輸出字節數；輸出值出錯，返回EOF(-1)。函數的一般調用格式為：

printf(格式控制字符串，輸出列表)；

例如：

說明：

①格式控制字符串是用雙引號引起來的字符串，它包含如下三種信息：

·格式說明符：由“%”和格式字符組成，如%d、%f等。它總是由“%”開始，其作用是將輸出的數據轉換為指定的格式輸出。

·普通字符：即要原樣輸出的字符，一般為提示信息。如“printf("a=%d,b=%f\n",a,b);”中的“a= ,b= ”即為提示信息，是為了便于用戶更好地使用程序而加入的。

·轉義字符：輸出一些操作行為，如換行符等。

②“輸出列表”是需要輸出的一些數據項，可以是變量或表達式列表，其項數一般與控制參數中的格式轉換控制符個數相同，格式如下：

如變量a的值為128，則上述語句的輸出結果為：a=128。

（2）常用的格式控制字符

在printf()函數中常用的格式字符如表1-4所示。

在printf()函數中除了這些常用的格式字符外，還可以在這些格式符前加以下幾種特定的附加修飾符，用于修飾輸出特定格式或數據類型，如表1-5所示。

（3）格式控制字符用法舉例

下面我們來看它們的具體用法。

①d格式符：用來輸出十進制帶符號整數，有以下幾種用法：

%d：按十進制整型數據的實際長度輸出。

%md或%-md:m為指定的輸出字段寬度為1個正整數。若實際數據的位數小于m，則左端補空格；若大于m，則按實際位數輸出。當m前有“-”號時，表示按m指定寬度左對齊，右端補空格。

%ld：輸出長整型數據，%mld輸出指定寬度的長整型數據。

②c格式符：用于輸出1個字符。

對于整數，只要它的值在0～255范圍內，也可以用字符形式輸出。

1個字符數據也可以轉換成相應的整型數據（ASCII值）輸出。

③s格式符：用于輸出1個字符串。有以下幾種用法：

%s：最常用格式，直接輸出串的內容。

%ms或%-ms：輸出的字符串占m列，如字符串本身長度大于m，則突破m的限制輸出字符串的全部內容；若串長小于m，則輸出的字符串左補空格。%-ms意義同上，但當串長小于m時，則輸出的字符串右補空格。

%m.ns或%-m.ns：輸出占m列，但只取串中左端的n個字符。這n個字符輸出在m列的右側，左補空格。%-m.ns中的m、n含義同上，但右補空格。而如果n>m時，m取n的值，即保證要求的n個字符輸出。

【例1-7】讀程序，理解printf函數指定格式輸出的用法。

      / *源程序1-7.C* /
      #include  <stdio.h>
      void main()
      {
      int i=100,j=1;                            / * 定義基本整型變量 * /
      long int a=123456;                        / * 定義長整型變量 * /
      float f1,f2;
      f1=(float)2738.54;f2=(float)-3.012;
      char cl='A',c2='a';
      printf("%-12x\t%o\t%5d\n",i,i,j);
      printf("%+12.3f\t\t%-6.0f\n",f1,f2);
      printf("%3c\t%c\n",cl,c2);
      printf("c=%ld\tc=%12ld\n",a,a);             / * 輸出十進制長整數 * /
      printf("%3s,%7.3s,%.4s,%-5.2s\n","Super","Super","Super","Super");
      }
  

本程序的運行結果為：

      64              144      1
      +2738.540       -3
      Aa
      c=123456        c=123456
      Super,          Sup,Supe,Su
  

④o格式符：以八進制整數形式輸出。

⑤x格式符：以十六進制整數形式輸出。

⑥u格式符：用于輸出unsigned（無符號）型數據，以十進制整數形式輸出。

1.4.2　格式化輸入函數scanf()

stdio庫提供的scanf()函數可以用來從鍵盤（標準輸入設備）輸入任何類型的多個數據。輸入正常，返回讀取的代碼值；輸入出錯，返回EOF(-1)。

（1）scanf函數的調用格式

scanf()函數的一般調用形式為：

      scanf(格式控制字符串，地址列表)；
  

“格式控制字符串”的含義同printf()函數。

“地址列表”是由若干個地址組成的列表，用于接收輸入的數據。可以是變量的地址，或字符串的首地址等。

變量地址是由地址運算符“＆”后接變量名組成的，例如，&a和&b分別表示了變量a和變量b的地址。＆是一個取地址運算符，&a是一個表達式，其功能是求變量的地址。變量的地址是C編譯系統分配的，用戶不必關心具體的地址是多少。

（2）格式控制字符

scanf()函數與printf()函數中的格式字符基本相同，用法也基本相同，其差異見下面的說明。表1-6列出了scanf()函數中用到的格式字符，表1-7列出可以使用的附加修飾符。

對于unsigned類型的數據，在輸入時既可以用%u，也可以用%d，甚至%x、%o均可。輸入時可以指定數據所占的列數（域寬），系統將按它自動截取需要的數據。說明如下：

①scanf（"a=%d b=%d ",&a1,&b1）；

輸入時的格式：a=10 b=20↙　　　　　/ * 普通字符，要原樣輸入 * /

說明：系統取10給變量a，20給變量b。用"%d%d%d"格式輸入時，不能用逗號（可用空格）作兩個輸入數據間的分隔符。

②scanf("%3d%2d",&a,&b);

輸入：123456 ↙

輸出：a=123,b=45

系統自動將123賦給a，45賦給b。也可用于字符型。

③scanf("%2d%*2d%d",&a,&b);

輸入：123456↙

輸出：a=12,b=56

說明：使用了“*”格式修飾符，則表示跳過它所指定的列數。則系統截取2位整數12賦給變量a，而跳過中間的兩位34，取最后的兩位56給變量b。

④輸入數據時不能規定數據的精度，如以下的輸入語句：

      scanf("%7.2f",&a);
  

是不合法的。這樣做變量a根本無法得到正確的輸入。

1.4.3　字符輸入輸出函數

（1）字符輸入函數getchar()

getchar()函數的功能是接收從終端（鍵盤或系統指定的輸入設備）輸入的1個字符，它沒有參數，但從輸入設備中接收的字符通過函數返回值的形式得到。其基本格式為：

      ch=getchar()；
  

其中ch為字符型的變量（或整型變量）。程序執行完此語句后，ch中即存入了用戶從鍵盤上鍵入的字符。

（2）字符輸出函數putchar()

putchar()函數的作用是向終端輸出一個字符。其基本格式為：

      putchar(c)；
  

其用途是輸出字符型參數c的值。參數c通常為字符型變量或字符常量，也可以是整型變量或整型常量（對大于255的整數，則只取低位字節中的數據）。

【例1-8】從鍵盤輸入大寫字母，用小寫字母輸出。

      / *源程序1-8.C* /
      #include <stdio.h>
      void main()
      {
        char c1,c2;
        c1=getchar();              / * 調用getchar()函數從鍵盤接收一個字符，并將之賦給變量c1* /
        printf("%c,%d\n",c1,c1);   / * 調用printf()函數格式輸出c1* /
        c2=c1+32;
        putchar(c2);               / * 輸出字符變量c2中的數據，即字符'a'* /
        printf("%d\n",c2);
        putchar('\n');             / * 輸出換行符 * /
      }
  

程序的運行結果為：

      輸入：A ?
      輸出：A,65
            a,97